Οι ερευνητές έχουν στοιχεία για μια άλλη μέθοδο που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για την αποφυγή αντιβιοτικών. Sirirat / Shutterstock
Η εκτεταμένη χρήση αντιβιοτικών ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για την εμφάνιση ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων, η οποία είναι επί του παρόντος μια από τις μεγαλύτερες απειλές στην παγκόσμια υγεία. Όχι μόνο προκαλεί ήδη αντίσταση στα αντιβιοτικά εκτιμάται ότι 700,000 θάνατοι ετησίως, έχει επίσης κάνει πολλές μολύνσεις, όπως πνευμονία, φυματίωση και γονόρροια, πιο δύσκολο να αντιμετωπιστεί. Χωρίς να γνωρίζουμε πώς να εμποδίσουμε την ανάπτυξη αντοχής στα αντιβιοτικά από τα βακτήρια, προβλέπεται ότι θα μπορούσαν να προκαλέσουν ασθένειες που μπορούν να προληφθούν 10 εκατομμύρια θάνατοι το χρόνο από 2050.
Μερικοί από τους τρόπους που τα βακτήρια γίνετε ανθεκτικοί στα αντιβιοτικά είναι μέσω αλλαγών στο γονιδίωμα των βακτηρίων. Για παράδειγμα, τα βακτήρια μπορούν να αντλήσουν τα αντιβιοτικά ή να διαλύσουν τα αντιβιοτικά. Μπορούν επίσης να σταματήσουν να αναπτύσσονται και να διαιρούνται, γεγονός που τους καθιστά δύσκολο να εντοπίσουν το ανοσοποιητικό σύστημα.
Ωστόσο, την έρευνά μας έχει επικεντρωθεί σε μια άλλη ελάχιστα γνωστή μέθοδο που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να καταστούν ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Έχουμε δείξει άμεσα ότι τα βακτήρια μπορούν να «αλλάξουν σχήμα» στο ανθρώπινο σώμα για να αποφύγουν τη στόχευση από αντιβιοτικά - μια διαδικασία που δεν απαιτεί γενετικές αλλαγές για να συνεχίσουν να αναπτύσσονται τα βακτήρια.
Σχεδόν όλα τα βακτήρια περιβάλλονται από μια δομή που ονομάζεται κυτταρικό τοίχωμα. Ο τοίχος είναι σαν ένα παχύ τζάκετ που προστατεύει από τις περιβαλλοντικές πιέσεις και αποτρέπει την έκρηξη του κυττάρου. Δίνει στα βακτήρια ένα κανονικό σχήμα (για παράδειγμα, μια ράβδο ή μια σφαίρα) και τα βοηθά να διαιρούνται αποτελεσματικά.
Τα ανθρώπινα κύτταρα δεν διαθέτουν κυτταρικό τοίχωμα (ή "μπουφάν"). Εξαιτίας αυτού, είναι εύκολο για το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίσει τα βακτήρια ως εχθρό, επειδή το κυτταρικό του τοίχωμα είναι αισθητά διαφορετικό. Και, επειδή το κυτταρικό τοίχωμα υπάρχει σε βακτήρια αλλά όχι σε ανθρώπους, είναι ένας εξαιρετικός στόχος για μερικά από τα καλύτερα και πιο συχνά χρησιμοποιούμενα αντιβιοτικά μας, όπως η πενικιλίνη. Με άλλα λόγια, τα αντιβιοτικά που στοχεύουν στον τοίχο μπορούν να σκοτώσουν βακτήρια χωρίς να μας βλάψουν.
Ωστόσο, τα βακτήρια μπορούν περιστασιακά να επιβιώσουν χωρίς το κυτταρικό τους τοίχωμα. Εάν οι γύρω συνθήκες είναι σε θέση να προστατεύσουν τα βακτήρια από την έκρηξη, μπορούν να μετατραπούν σε λεγόμενες «μορφές L», που είναι βακτήρια που δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα. Αυτά τα βακτήρια ανακαλύφθηκαν το 1935 από την Emmy Klieneberger-Nobel, η οποία τα ονόμασε από το Ινστιτούτο Lister όπου εργαζόταν εκείνη την εποχή.
Σε ένα εργαστήριο, χρησιμοποιούμε συχνά ζάχαρη για να δημιουργήσουμε ένα κατάλληλο προστατευτικό περιβάλλον. Στο ανθρώπινο σώμα, αυτή η αλλαγή στη μορφή προκαλείται συνήθως από αντιβιοτικά που στοχεύουν το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων ή ορισμένα ανοσοποιητικά μόρια - όπως η λυσοζύμη, ένα μόριο που υπάρχει στα δάκρυά μας, το οποίο μας προστατεύει από βακτηριακές λοιμώξεις.
Τα βακτήρια χωρίς κυτταρικό τοίχωμα γίνονται συχνά εύθραυστα και χάνουν το κανονικό τους σχήμα. Ωστόσο, γίνονται επίσης εν μέρει αόρατα στο ανοσοποιητικό μας σύστημα και είναι πλήρως ανθεκτικά σε όλους τους τύπους αντιβιοτικών που στοχεύουν συγκεκριμένα το κυτταρικό τοίχωμα.
Οι επιστήμονες υποπτεύονται εδώ και καιρό ότι η αλλαγή μορφής L μπορεί να συμβάλει σε επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις βοηθώντας τα βακτήρια να κρύψουν από το ανοσοποιητικό σύστημα και να αντισταθούν στα αντιβιοτικά. Ωστόσο, ήταν δύσκολο να βρεθούν στοιχεία για αυτήν τη θεωρία λόγω της αόριστης φύσης των μορφών L και της έλλειψης κατάλληλων μεθόδων για την ανίχνευσή τους.
Παρακολουθώντας τα βακτήρια να αλλάζουν σχήμα
Η μελέτη μας, δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, εξέτασε συγκεκριμένα βακτηριακά είδη που σχετίζονται με υποτροπιάζουσες λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος (UTI). Διαπίστωσε ότι πολλά διαφορετικά είδη βακτηρίων - συμπεριλαμβανομένων Ε. coli και Enterococcus - μπορεί πράγματι να επιβιώσει ως μορφές L στο ανθρώπινο σώμα. Αυτό είναι κάτι που δεν έχει αποδειχθεί άμεσα στο παρελθόν. Καταφέραμε να εντοπίσουμε αυτά τα ύπουλα βακτήρια χρησιμοποιώντας φθορισμού ανιχνευτές που αναγνωρίζουν βακτηριακό DNA.
Δοκιμάσαμε δείγματα ούρων από ηλικιωμένους ασθενείς με επαναλαμβανόμενες UTI αυξάνοντάς τα σε ένα τρυβλίο Petri με υψηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρα. Όχι μόνο αυτό το περιβάλλον βοήθησε στην προστασία των βακτηρίων από την έκρηξη, αλλά απομόνωσε τα βακτήρια μορφής L που υπήρχαν σε αυτά τα δείγματα. Σε ένα ξεχωριστό πείραμα, καταφέραμε να δούμε ότι όλη η διαδικασία λαμβάνει χώρα στα ζωντανά έμβρυα ζέβρα με παρουσία αντιβιοτικών.
Μετά την απομάκρυνση του αντιβιοτικού, τα βακτήρια μετατράπηκαν πίσω από μορφές L στην κανονική τους μορφή με κυτταρικά τοιχώματα. (Πίστωση στο Newcastle University, UK)
Είναι σημαντικό ότι η μελέτη μας δείχνει ότι τα αντιβιοτικά πρέπει να δοκιμαστούν σε συνθήκες πιο αντανακλαστικές του ανθρώπινου σώματος. Αυτά που χρησιμοποιούνται σήμερα στο ιατρικό εργαστήριο δεν παρέχουν αρκετή προστασία για να επιβιώσουν ευαίσθητες μορφές L.
Προτού μπορέσουμε να κατανοήσουμε πλήρως πόσο σημαντική είναι η αλλαγή της μορφής L σε σύγκριση με άλλες μορφές αντοχής στα αντιβιοτικά, θα χρειαστεί περαιτέρω έρευνα με τη χρήση περισσότερων ασθενών. Θα είναι επίσης σημαντικό να διερευνηθεί ποιος ρόλος μπορεί να διαδραματίσουν οι μορφές L σε άλλες υποτροπιάζουσες λοιμώξεις, όπως σήψη ή πνευμονικές λοιμώξεις.
Μέχρι τώρα, η έρευνα σχετικά με τις μορφές L υπήρξε αμφιλεγόμενο πεδίο, αλλά ελπίζουμε ότι αυτά τα ευρήματα θα παρακινήσουν περισσότερη έρευνα σχετικά με τις μορφές L σε καταστάσεις ασθένειας. Η ελπίδα μας είναι ότι αυτά τα ευρήματα θα βοηθήσουν να βρούμε έναν τρόπο να καθαρίσουμε αυτά τα ύπουλα βακτήρια από το σώμα μας. Ο συνδυασμός ενεργών αντιβιοτικών κυτταρικού τοιχώματος με εκείνων που θα σκότωναν μορφές L μπορεί να είναι μια λύση για την καταπολέμηση των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά λοιμώξεων.
Η μάχη μας με τα βακτήρια συνεχίζεται. Καθώς καταλήγουμε σε νέες στρατηγικές για την καταπολέμησή τους, καταλήγουν σε τρόπους να αντισταθούν. Η μελέτη μας υπογραμμίζει έναν ακόμη τρόπο προσαρμογής των βακτηρίων που θα πρέπει να λάβουμε υπόψη στη συνεχιζόμενη μάχη μας με τις μολυσματικές ασθένειες.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Καταρζίνα Μίτσκιεβιτς, Ερευνητικός συνεργάτης του Πανεπιστημίου Newcastle, Πανεπιστήμιο του Newcastle
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
από τον Bessel van der Kolk
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Breath: The New Science of a Lost Art
από τον James Nestor
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους
από τον Steven R. Gundry
Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging
από τον Joel Greene
Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας
από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
